क्या दोनों गुब्बारे फूल जाते हैं? क्या दोनों गुब्बारे समान रूप से फूलते हैं?
उत्तर
हाँ, दोनों गुब्बारे फूलते हैं — और ठीक समान रूप से फूलते हैं, यद्यपि एक पाइप चौड़ा है और दूसरा संकरा।
दोनों पाइप लगभग 25 cm लंबे हैं और उनमें जल समान स्तर तक, लगभग आधा भरा गया है। प्रत्येक पाइप के निचले सिरे पर लगा गुब्बारा बाहर की ओर फूलता है और दोनों का फैलाव एक जैसा दिखाई देता है। पहली दृष्टि में यह आश्चर्यजनक लगता है, क्योंकि चौड़े पाइप में संकरे पाइप की तुलना में कहीं अधिक जल है, अर्थात् कहीं अधिक भार है।
समान ऊँचाई का जल स्तंभ दोनों गुब्बारों में समान फैलाव उत्पन्न करता है, यद्यपि चौड़े पाइप में जल कहीं अधिक है।
प्र2.
इस क्रियाकलाप से आप क्या निष्कर्ष निकाल सकते हैं?
उत्तर
यह कि फैलाव जल स्तंभ के दाब से उत्पन्न होता है, और यह दाब स्तंभ की ऊँचाई पर निर्भर करता है, गुब्बारे के ऊपर रखे जल के भार पर नहीं।
तर्क इस प्रकार कीजिए। दोनों पाइपों के व्यास भिन्न हैं, अत: उनमें जल का भार भिन्न-भिन्न है। यदि फैलाव के लिए जल का भार उत्तरदायी होता तो चौड़े पाइप वाला गुब्बारा कहीं अधिक फूलता। परंतु ऐसा नहीं होता — दोनों का फैलाव समान है। अत: भार कारण नहीं हो सकता। दोनों पाइपों में जो समान है वह है जल स्तंभ की ऊँचाई, और फैलाव उसी का अनुसरण करता है।
ऐसा क्यों होता है: चौड़े पाइप का अतिरिक्त जल पाइप के उतने ही अधिक अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल पर टिका होता है। बल और क्षेत्रफल साथ-साथ बढ़ते हैं, अत: बल में क्षेत्रफल का भाग — अर्थात् दाब — वही रहता है। इसी कारण असमान व्यास होते हुए भी समान ऊँचाई का जल स्तंभ समान फैलाव उत्पन्न करता है।
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